L-inġiniera elettroniċi jafu li l-antenni jibagħtu u jirċievu sinjali fil-forma ta’ mewġ ta’ enerġija elettromanjetika (EM) deskritta mill-ekwazzjonijiet ta’ Maxwell. Bħal ħafna suġġetti, dawn l-ekwazzjonijiet, u l-propagazzjoni, proprjetajiet tal-elettromanjetiżmu, jistgħu jiġu studjati f'livelli differenti, minn termini relattivament kwalitattivi għal ekwazzjonijiet kumplessi.
Hemm ħafna aspetti għall-propagazzjoni tal-enerġija elettromanjetika, li waħda minnhom hija l-polarizzazzjoni, li jista 'jkollha gradi differenti ta' impatt jew tħassib fl-applikazzjonijiet u d-disinji tal-antenna tagħhom. Il-prinċipji bażiċi tal-polarizzazzjoni japplikaw għar-radjazzjoni elettromanjetika kollha, inkluż RF/wireless, enerġija ottika, u ħafna drabi jintużaw f'applikazzjonijiet ottiċi.
X'inhi l-polarizzazzjoni tal-antenna?
Qabel ma nifhmu l-polarizzazzjoni, l-ewwel irridu nifhmu l-prinċipji bażiċi tal-mewġ elettromanjetiku. Dawn il-mewġ huma komposti minn kampi elettriċi (kampi E) u kampi manjetiċi (kampi H) u jimxu f'direzzjoni waħda. L-oqsma E u H huma perpendikolari għal xulxin u għad-direzzjoni tal-propagazzjoni tal-mewġ pjan.
Il-polarizzazzjoni tirreferi għall-pjan E-field mill-perspettiva tat-trasmettitur tas-sinjal: għal polarizzazzjoni orizzontali, il-kamp elettriku se jimxi lejn il-ġenb fil-pjan orizzontali, filwaqt li għall-polarizzazzjoni vertikali, il-kamp elettriku se joxxilla 'l fuq u' l isfel fil-pjan vertikali.( figura 1).
Figura 1: Mewġ ta 'enerġija elettromanjetika jikkonsistu f'komponenti ta' kamp E u H reċiprokament perpendikolari
Polarizzazzjoni lineari u polarizzazzjoni ċirkolari
Il-modi ta’ polarizzazzjoni jinkludu dan li ġej:
Fil-polarizzazzjoni lineari bażika, iż-żewġ polarizzazzjonijiet possibbli huma ortogonali (perpendikolari) għal xulxin (Figura 2). Fit-teorija, antenna li tirċievi polarizzata orizzontalment mhux se "tara" sinjal minn antenna polarizzata vertikalment u viċi versa, anki jekk it-tnejn joperaw bl-istess frekwenza. Iktar ma jkunu allinjati aħjar, aktar jinqabad sinjal, u t-trasferiment tal-enerġija jiġi massimizzat meta l-polarizzazzjonijiet jaqblu.
Figura 2: Il-polarizzazzjoni lineari tipprovdi żewġ għażliet ta 'polarizzazzjoni f'angoli retti ma' xulxin
Il-polarizzazzjoni oblikwa tal-antenna hija tip ta 'polarizzazzjoni lineari. Bħall-polarizzazzjoni bażika orizzontali u vertikali, din il-polarizzazzjoni tagħmel sens biss f'ambjent terrestri. Il-polarizzazzjoni oblikwa hija f'angolu ta' ±45 grad mal-pjan ta' referenza orizzontali. Filwaqt li dan huwa verament biss forma oħra ta 'polarizzazzjoni lineari, it-terminu "lineari" normalment jirreferi biss għal antenni polarizzati orizzontalment jew vertikalment.
Minkejja xi telf, sinjali mibgħuta (jew riċevuti) minn antenna djagonali huma fattibbli b'antenni polarizzati orizzontalment jew vertikalment biss. L-antenni polarizzati b'mod oblikwu huma utli meta l-polarizzazzjoni ta 'waħda jew iż-żewġ antenni ma tkunx magħrufa jew tinbidel waqt l-użu.
Il-polarizzazzjoni ċirkolari (CP) hija aktar kumplessa mill-polarizzazzjoni lineari. F'dan il-mod, il-polarizzazzjoni rappreżentata mill-vettur tal-kamp E iddur hekk kif is-sinjal jippropaga. Meta mdawwar lejn il-lemin (tħares 'il barra mit-trasmettitur), il-polarizzazzjoni ċirkolari tissejjaħ polarizzazzjoni ċirkolari tal-lemin (RHCP); meta mdawwar lejn ix-xellug, polarizzazzjoni ċirkolari tax-xellug (LHCP) (Figura 3)
Figura 3: Fil-polarizzazzjoni ċirkolari, il-vettur tal-kamp E ta 'mewġ elettromanjetiku jdur; din ir-rotazzjoni tista 'tkun leminija jew xellugija
Sinjal CP jikkonsisti f'żewġ mewġ ortogonali li mhumiex fażijiet. Tliet kundizzjonijiet huma meħtieġa biex jiġġeneraw sinjal CP. Il-qasam E għandu jikkonsisti minn żewġ komponenti ortogonali; iż-żewġ komponenti għandhom ikunu 90 grad barra mill-fażi u ugwali fl-amplitudni. Mod sempliċi biex tiġġenera CP huwa li tuża antenna helical.
Il-polarizzazzjoni ellittika (EP) hija tip ta 'CP. Mewġ polarizzat ellittikament huma l-qligħ prodott minn żewġ mewġ polarizzati lineari, bħal mewġ CP. Meta żewġ mewġ polarizzati lineari reċiprokament perpendikolari b'amplitudnijiet mhux ugwali jiġu kkombinati, tiġi prodotta mewġa polarizzata ellittikament.
Id-diskrepanza tal-polarizzazzjoni bejn l-antenni hija deskritta mill-fattur tat-telf tal-polarizzazzjoni (PLF). Dan il-parametru huwa espress f'decibels (dB) u huwa funzjoni tad-differenza fl-angolu tal-polarizzazzjoni bejn l-antenni li jittrasmettu u li jirċievu. Teoretikament, il-PLF jista 'jvarja minn 0 dB (l-ebda telf) għal antenna allinjata perfettament għal dB infinit (telf infinit) għal antenna perfettament ortogonali.
Fir-realtà, madankollu, l-allinjament (jew allinjament ħażin) tal-polarizzazzjoni mhuwiex perfett minħabba li l-pożizzjoni mekkanika tal-antenna, l-imġiba tal-utent, distorsjoni tal-kanal, riflessjonijiet multipath, u fenomeni oħra jistgħu jikkawżaw xi distorsjoni angolari tal-kamp elettromanjetiku trażmess. Inizjalment, se jkun hemm 10 - 30 dB jew aktar ta '"tnixxija" ta' polarizzazzjoni inkroċjata tas-sinjal mill-polarizzazzjoni ortogonali, li f'xi każijiet tista 'tkun biżżejjed biex tinterferixxi mal-irkupru tas-sinjal mixtieq.
B'kuntrast, il-PLF attwali għal żewġ antenni allinjati b'polarizzazzjoni ideali jista 'jkun 10 dB, 20 dB, jew akbar, skont iċ-ċirkostanzi, u jista' jfixkel l-irkupru tas-sinjal. Fi kliem ieħor, polarizzazzjoni inkroċjata mhux intenzjonata u PLF jistgħu jaħdmu fiż-żewġ modi billi jinterferixxu mas-sinjal mixtieq jew inaqqsu s-saħħa tas-sinjal mixtieq.
Għaliex jimpurtahom mill-polarizzazzjoni?
Il-polarizzazzjoni taħdem f'żewġ modi: iktar ma jkunu allinjati żewġ antenni u jkollhom l-istess polarizzazzjoni, aħjar is-saħħa tas-sinjal riċevut. Bil-maqlub, allinjament fqir tal-polarizzazzjoni jagħmilha aktar diffiċli għar-riċevituri, jew maħsuba jew mhux sodisfatti, biex jaqbdu biżżejjed mis-sinjal ta 'interess. F'ħafna każijiet, il-"kanal" jgħawweġ il-polarizzazzjoni trażmessa, jew antenna waħda jew iż-żewġ antenni mhumiex f'direzzjoni statika fissa.
L-għażla ta 'liema polarizzazzjoni tuża hija ġeneralment iddeterminata mill-installazzjoni jew il-kundizzjonijiet atmosferiċi. Pereżempju, antenna polarizzata orizzontalment se taħdem aħjar u żżomm il-polarizzazzjoni tagħha meta tkun installata ħdejn is-saqaf; bil-maqlub, antenna polarizzata vertikalment se taħdem aħjar u żżomm il-prestazzjoni tal-polarizzazzjoni tagħha meta tkun installata ħdejn ħajt tal-ġenb.
L-antenna dipole użata ħafna (sempliċi jew mitwija) hija polarizzata orizzontalment fl-orjentazzjoni ta 'immuntar "normali" tagħha (Figura 4) u ħafna drabi hija mdawra 90 grad biex tassumi polarizzazzjoni vertikali meta meħtieġa jew biex tappoġġja mod preferut ta' polarizzazzjoni (Figura 5).
Figura 4: Antenna dipolu normalment tkun immuntata orizzontalment fuq l-arblu tagħha biex tipprovdi polarizzazzjoni orizzontali
Figura 5: Għal applikazzjonijiet li jeħtieġu polarizzazzjoni vertikali, l-antenna tad-dipol tista’ tiġi mmuntata kif xieraq fejn l-antenna taqbad
Il-polarizzazzjoni vertikali tintuża komunement għal radjijiet mobbli li jinżammu fl-idejn, bħal dawk użati mill-ewwel rispons, minħabba li ħafna disinji ta 'antenni tar-radju polarizzati vertikalment jipprovdu wkoll mudell ta' radjazzjoni omnidirezzjonali. Għalhekk, antenni bħal dawn m'għandhomx għalfejn jiġu orjentati mill-ġdid anki jekk id-direzzjoni tar-radju u l-antenna tinbidel.
3 - 30 MHz ta 'frekwenza għolja (HF) antenni huma tipikament mibnija bħala wajers twal sempliċi midmum flimkien orizzontalment bejn parentesi. It-tul tiegħu huwa determinat mill-wavelength (10 - 100 m). Dan it-tip ta 'antenna hija polarizzata orizzontalment b'mod naturali.
Ta 'min jinnota li r-referenza għal din il-medda bħala "frekwenza għolja" bdiet għexieren ta' snin ilu, meta 30 MHz kienet tabilħaqq frekwenza għolja. Għalkemm din id-deskrizzjoni issa tidher li hija skaduta, hija nomina uffiċjali mill-Unjoni Internazzjonali tat-Telekomunikazzjoni u għadha tintuża ħafna.
Il-polarizzazzjoni preferuta tista 'tiġi ddeterminata f'żewġ modi: jew bl-użu ta' mewġ tal-art għal sinjalar fuq medda qasira aktar b'saħħitha minn tagħmir tax-xandir li juża l-medda ta 'mewġ medju (MW) ta' 300 kHz - 3 MHz, jew bl-użu ta 'mewġ tas-sema għal distanzi itwal permezz tal-Link tal-jonosfera. B'mod ġenerali, antenni polarizzati vertikalment għandhom propagazzjoni aħjar tal-mewġ tal-art, filwaqt li antenni polarizzati orizzontalment għandhom prestazzjoni aħjar tal-mewġ tas-sema.
Il-polarizzazzjoni ċirkolari tintuża ħafna għas-satelliti minħabba li l-orjentazzjoni tas-satellita relattiva għall-istazzjonijiet tal-art u satelliti oħra qed tinbidel kontinwament. L-effiċjenza bejn l-antenni li jittrasmettu u li jirċievu hija l-akbar meta t-tnejn ikunu polarizzati b'mod ċirkolari, iżda antenni polarizzati lineari jistgħu jintużaw ma 'antenni CP, għalkemm hemm fattur ta' telf ta 'polarizzazzjoni.
Il-polarizzazzjoni hija importanti wkoll għas-sistemi 5G. Uħud mill-arrays ta' antenni 5G b'input/output multiplu (MIMO) jiksbu aktar throughput billi jużaw il-polarizzazzjoni biex jutilizzaw b'mod aktar effiċjenti l-ispettru disponibbli. Dan jinkiseb bl-użu ta 'kombinazzjoni ta' polarizzazzjonijiet tas-sinjali differenti u multiplexing spazjali tal-antenni (diversità spazjali).
Is-sistema tista 'tittrasmetti żewġ flussi tad-dejta minħabba li l-flussi tad-dejta huma konnessi minn antenni polarizzati ortogonalment indipendenti u jistgħu jiġu rkuprati b'mod indipendenti. Anke jekk teżisti xi polarizzazzjoni inkroċjata minħabba distorsjoni tal-mogħdija u tal-kanal, riflessjonijiet, multipath, u imperfezzjonijiet oħra, ir-riċevitur juża algoritmi sofistikati biex jirkupra kull sinjal oriġinali, li jirriżulta f'rati baxxi ta 'żball tal-bit (BER) u fl-aħħar mill-aħħar titjib fl-Użu tal-ispettru.
bħala konklużjoni
Il-polarizzazzjoni hija proprjetà importanti tal-antenna li ħafna drabi tiġi injorata. Polarizzazzjoni lineari (inkluża orizzontali u vertikali), polarizzazzjoni oblikwa, polarizzazzjoni ċirkolari u polarizzazzjoni ellittika huma użati għal applikazzjonijiet differenti. Il-firxa ta 'prestazzjoni RF tarf sa tarf li antenna tista' tikseb tiddependi fuq l-orjentazzjoni u l-allinjament relattiva tagħha. L-antenni standard għandhom polarizzazzjonijiet differenti u huma adattati għal partijiet differenti tal-ispettru, li jipprovdu l-polarizzazzjoni preferuta għall-applikazzjoni fil-mira.
Prodotti Rakkomandati:
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Parametri | Tipiku | Unitajiet |
| Medda ta' Frekwenzi | 20-30 | GHz |
| Gwadan | 15 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tip. | |
| Polarizzazzjoni | Doppju Lineari | |
| Cross Pol. Iżolament | 60 Tip. | dB |
| Iżolament tal-Port | 70 Tip. | dB |
| Konnettur | SMA-Female | |
| Materjal | Al | |
| Irfinar | Żebgħa | |
| Daqs(L*W*H) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| Piż | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Oġġett | Speċifikazzjoni | Unità |
| Medda ta' Frekwenzi | 1-18 | GHz |
| Gwadan | 10 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tip. | |
| Polarizzazzjoni | Lineari | |
| Salib Po. Iżolament | 30 Tip. | dB |
| Konnettur | SMA-Nisa | |
| Irfinar | Paint | |
| Materjal | Al | |
| Daqs(L*W*H) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| Piż | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Parametri | Tipiku | Unitajiet |
| Medda ta' Frekwenzi | 2-18 | GHz |
| Gwadan | 15 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tip. |
|
| Polarizzazzjoni | Doppju Lineari |
|
| Cross Pol. Iżolament | 40 | dB |
| Iżolament tal-Port | 40 | dB |
| Konnettur | SMA-F |
|
| Trattament tal-wiċċ | Paint |
|
| Daqs(L*W*H) | 276*147*147(±5) | mm |
| Piż | 0.945 | kg |
| Materjal | Al |
|
| Temperatura operattiva | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Parametri | Tipiku | Unitajiet |
| Medda ta' Frekwenzi | 93-95 | GHz |
| Gwadan | 22 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tip. |
|
| Polarizzazzjoni | Doppju Lineari |
|
| Cross Pol. Iżolament | 60 Tip. | dB |
| Iżolament tal-Port | 67 Tip. | dB |
| Konnettur | WR10 |
|
| Materjal | Cu |
|
| Irfinar | Golden |
|
| Daqs(L*W*H) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| Piż | 0.015 | kg |
Ħin tal-post: Apr-11-2024
